Pojem hustota a síla se často používá ve fyzice a mechanice. Používají se při popisu dalších jevů a procesů, například hustoty obyvatelstva, síly rodinných vazeb, hustoty klíčových slov atd..
O konceptu hustoty
Hustota se obvykle nazývá hmotnost na jednotku objemu látky. To se dříve nazývalo specifickou gravitací. Obvykle se vyjadřuje v jednom konkrétním čísle. Je definován jako poměr hmotnosti k objemu, který zabírá. Hustota je obvykle označena řeckým písmenem ρ (po) a je odvozena vzorcem ρ = m / V. Zde m znamená hmotnost a V je objem látky. Změřte ji v kilogramech na metr krychlový nebo gramech na centimetr krychlový. Lze měřit hustotu látky jako celku, hustotu konkrétního objektu nebo tento indikátor v jeho malé části.
Při měření tohoto indikátoru v tělech s póry nebo granulemi se používají pojmy pravdivé a specifické. Prvním je ignorování dutin. Specifický se počítá jako poměr tělesné hmotnosti a krychlové kapacity, kterou zabírá. K získání ze specifické skutečné hustoty se použije koeficient, pomocí kterého se část obsazená dutinami vypočítá z celkového objemu. Takový ukazatel pro materiály nazývané sypké materiály se nazývá sypná hustota. Může se lišit v závislosti na stavu a teplotě látky..
Snížení teploty obvykle vede k jejímu zvýšení. Existují však výjimky. Například je to největší blízko vody, když jeho teplota dosáhne čtyř stupňů Celsia. Při změně této teploty se může lišit v jakémkoli směru. Předpokládá se, že když látka vychladne, stane se hustší. K tomu dochází, když je plyn zkapalněn, přeměněn na kapalinu a dále ztuhnut. Současně, když křemík nebo bizmut ztvrdne, stanou se méně hustými. Tyto jevy se vyskytují různě v různých přírodních objektech. Vědci odhadují, že mezigalaktické a mezihvězdné prostory mají nejnižší hustotu.
Nejlehčí vodíkový plyn má za normálních podmínek hustotu téměř jeden a půlkrát nižší než suchý vzduch. Osoba, která zcela vdechla vzduch, má uvnitř hustotu 940-990 kg / m3, a pro vypršení platnosti je tento indikátor 1010-1070. Sladká voda s teplotou + 4 stupně má 1 000 kg / m3. Slunce má polovinu této postavy. Hustota prvků periodické tabulky se velmi liší. Nejlehčí lithium metal má méně než voda. A osmium má mnohem více než platinu a zlato. Hustota železa je 7874 kg / m3.
Hustota se měří různými nástroji. Skutečná hustota se stanoví pomocí pyknometr.
Pyknometry
Pro kapaliny se používají různé typy hydrometrů. Hustota půdy se měří pomocí speciálních malých vrtáků. Vibrační denzitometr měří tento parametr pro stlačené plyny a kapaliny.
Hydrometry
Co je síla?
Nazývá se síla ve fyzickém smyslu odolnost materiálu vůči deformaci nebo lomu. K tomu dochází v důsledku vystavení z vnějšku a vzniku napětí zevnitř. Trvanlivost se nazývá design nebo součást, která si po dlouhou dobu zachovává své pevnostní vlastnosti. Aby bylo možné určit, jak trvanlivý je konkrétní materiál nebo struktura, část, je vyrobena speciální výpočty. Jejich hlavními typy jsou identifikace mezního napětí nebo statické pevnosti pod vlivem konstantního zatížení a výpočet únavového zatížení pod vlivem cyklického zatížení. Existuje koncept celkové síly, což znamená odolnost proti destrukci celé struktury.
Tato metoda je široce používána v konstrukci letadel. Běžnější metodou je lokální pevnost, která se používá ke stanovení parametrů pevnosti jednotlivých částí, mechanismů a sestav. Moderní výpočty síly vyžadují použití moderní výpočetní techniky. Používají se většinou mřížkové metody, pomocí nichž se řeší problémy teoretické fyziky. Metoda konečných prvků je považována za univerzální.
Porušení síly může vést k různým druhům poškození. Mohou být křehké nebo viskózní. Při prvním rozbití povrchu. Když je druhý zatažen (fit). Nejodolnější materiály mají minimální tažnost a houževnatost. Síla může být také ovlivněna teplotou média. Materiály související se střední a nízkou pevností s klesající teplotou se tak mohou stát silnějšími. Nízká teplota umožňuje testování pevnosti na malých vzorcích.
Problémy síly jsou studovány inženýrskou vědou, nazvaný materiálová odolnost, stejně jako fyzika, matematika, teorie pružnosti, věda o materiálech a teoretická mechanika. Vytvoření efektivní a spolehlivé pracovní techniky je nemožné bez znalosti základů těchto disciplín a jejich aplikace ve výpočtech. Četné metody pro studium pevnosti v komplexu umožňují relativně spolehlivě vypočítat napětí v materiálech.
Jaký je rozdíl?
Hustota a síla jsou často vzájemně propojeny a jsou potřebné pro charakterizaci různých materiálů. Mají však zásadní rozdíly..
- Hustota je poměr hmotnosti k tělesnému objemu. Síla charakterizuje, jak velké napětí dokáže vydržet..
- Hustota se měří hmotností na jednotku objemu. Síla ukazuje tlak v megapascalech
- Hustota je stabilní ukazatel a je určena pouze její hodnotou. Pevnost může mít několik typů (tah, tah, stlačení atd.).
- Typicky, čím nižší je hustota, tím nižší je pevnost. Při konstantní hustotě mohou být parametry pevnosti materiálu změněny přidáním různých složek.
- Hustota je indikátorem látky v jakémkoli stavu agregace. Síla se vztahuje pouze na pevné látky.
- Hustota je ukazatelem původně stanovené látky. Změna síly při zatížení
